发布时间 : 星期五 文章无机及分析化学第9章 习题解答更新完毕开始阅读b7a2f4385727a5e9856a61f3
?/(2)最小pH：lg(cKMY)?lg0.010?18.04?lg?Y(H)≥6， lg?Y(H)≤10.04
由lg?Y(H)-pH关系表可得：10.30——10.04——9.7 3.0——pHmin——3.4 内插法可解得：pHmin=3.3，即pH>3.3。 最大pH：Pb(OH)2不沉淀
1.2?10?15c(OH)???2.4?10?7(mol?L?1) pOH?6.622?0.020c(Pb)??Kspp?H14.?006.?62
滴定Pb2+的pH范围：3.3 < pH<7.38。
11. 取纯CaCO3试样0.1005g，溶解后用100.00mL容量瓶定容。吸取25.00mL，在pH=12.0时，用钙指示剂指示终点，用EDTA标准溶液滴定，用去24.90mL。试计算：(1)EDTA的浓度；(2)每毫升的EDTA溶液相当于多少克ZnO、Fe2O3。
0.100525.00?100.09100.00?0.01008mol?L-1 解 c?EDTA??24.90?10?3T?ZnO/EDTA??0.01008?81.39?10?3=0.000820g?mL-1 T?Fe2O3/EDTA??1?0.01008?159.69?10?3=0.000805g?mL-1 212. 分析铜锌镁合金，称取0.5000g试样，溶解后，用容量瓶配制成100.00mL试液。吸取25.00 mL，调至pH=6.0时，用PAN作指示剂，用0.05000 mol·L-1EDTA滴定Cu2+和Zn2+用去37.30mL。另外又吸取25.00mL试液，调至pH=10.0，加KCN以掩蔽Cu2+和Zn2+，用同浓度EDTA标准溶液滴定，用去4.14mL，然后再加甲醛掩蔽Zn2+，又用同浓度的EDTA标准溶液滴定13.40mL。计算试样中Cu2+、Zn2+，Mg2+的质量分数。
解 w?Cu??0.05000??37.30?13.40??10?3?63.5460.5000?25.00/100.0?100%?60.75%
w?Zn??0.05000?13.40?10?3?65.409?100%?35.06%
0.5000?25.00/100.00.05000?4.10?10?3?24.305w?Mg???100%?3.99%
0.5000?25.00/100.013. 用0.01060mol?L?1EDTA标准溶液滴定水中钙和镁的含量。取100.0mL水样，以铬黑T为指示剂，在pH=10.0时滴定，消耗了EDTA31.30mL。另取一份100.0mL水样，加NaOH使呈强碱性，用钙指示剂指示终点，继续用EDTA滴定，消耗19.20mL。计算
(1)水的总硬度(以CaCO3mg?L?1表示)。
(2)水中钙和镁的含量(以CaCO3mg?L?1和MgCO3mg?L?1表示)。 解 总 CaCO3/(mg?L?1)?CaCO3/(mg?L?1)?0.01060?31.30?100.09?332.1
100.0?10?30.01060?19.20?100.09?203.7
100.0?10?30.01060?(31.30?19.20)?84.31?108.1
100.0?10?3MgCO3/(mg?L?1)?14. 称取干燥Al(OH)3凝胶0.3986g，溶解后定容为250.0mL，吸取25.00mL，准确加入浓度为0.05140mol?L?1的EDTA标液25.00mL，反应完全后，过量的EDTA再用浓度为0.04998mol?L?1的锌标准
211
溶液回滴，用去15.02mL，求样品中Al2O3的质量分数。
解
0.05140?25.00?0.04998?15.02??10?3?101.96/2?w(AlO)??100#0.3986?25.00/250.0?68.33%
15. 称取苯巴比妥钠(C12H11N2O3Na，Mr=254.2)试样0.2014g，于稀碱溶液中加热使之溶解。冷却后用酸酸化，转入250mL容量瓶中，加入25.00mL0.03000mol?L?1Hg(ClO4)2标准溶液，稀释至刻度，放置待下述反应完毕：
?Hg2+?2C12H11N2O3?Hg(C12H11N2O3)2?
过滤，弃去沉淀，滤液以干烧杯承接。移取25.00mL滤液，加入10mL0.01mol?L?1的MgY2?溶液，释放出的Mg2+在pH=10.0时以EBT为指示剂，用0.01000mol?L?1EDTA滴定至终点，消耗3.60mL，计算试样中苯巴比妥钠的质量分数。
解 此法为置换滴定法，相关物质的量的关系为 n(C12H11N2O3Na)=2n(Hg2?)=2n(Mg2?) 250.0??2??cV?Hg2+??cV?EDTA??10?3?M(C12H11N2O3Na)?25.00?w(C12H11N2O3Na)???100%
ms250.0??2?0.03000?25.00?0.01000?3.60??10?3?254.02?25.00????100%?98.45%
0.2014习题9-4
1. 处理氧化还原反应平衡时，为什么要引入条件电极电位？外界条件对条件电极电位有何影响？
2. 为什么银还原器(金属银浸于1 mol?L-1HCl溶液中)只能还原Fe3+而不能还原Ti(IV)？试由条件电极电势的大小加以说明。
解 1mol?L?1HCl: E?/(Fe3+/Fe2+)=0.68V, E?/(Ti4+/Ti3+)=?0.04V
? E(Ag?/Ag)?E?(Ag?/Ag)?0.0592Vlgc(Ag+)?E?(Ag?/Ag)?0.0592VlgKsp/c(Cl?) ? E?/(Ag?/Ag)?E?(Ag?/Ag)?0.0592VlgKsp?0.0592Vlgc(Cl?)
?0.799?0.0592lg1.56?10?10?0.0592lg1.0?0.22V
E?/(Fe3?/Fe2+)?E?/(Ag?/Ag)?E?/(Ti4?/Ti3+)，银还原器只能还原Fe3?，不能还原Ti(IV)。
3. 如何判断氧化还原反应进行的完全程度？是否平衡常数大的氧化还原反应都能用于氧化还原滴定中？为什么？
4. 影响氧化还原反应速率的主要因素有哪些？如何加速反应的完成？
5. 氧化还原滴定之前，为什么要进行预处理？对预处理所用的氧化剂或还原剂有哪些要求？
??6. 间接法测定铜时，Fe3+和AsO34都能氧化I而干扰铜的测定。实验说明加入NH4HF2以使溶液
?pH?3.3，此时Fe3+和AsO34的干扰都能消除，为什么？
解 NH4HF2?NH4F?HF，解离产生的NH4F可与Fe3?反应生成稳定配合物[FeF6]3?配位掩蔽Fe3?。解离产生的HF调节溶液pH3.3。
?H3AsO4[H?]3[H?]?1.1?1.0 ??3?10?0.1118，?HAsO??????????2[H]?K[H]?[H?]2Ka?[H]KK?KKKa1a1a2a1a2a3??20.05920.1118?(10?3.3)20.0592?H3AsO4[H]E(H3AsO4/HAsO2)?E?lg?0.56?lg?0.342V
2?HAsO21.0?/2 212
E?/(H3AsO4/HAsO2)?E?(I2/I?)，在pH3.3时H3AsO4不能氧化I?，即As(V)不干扰。
7. 计算在H2SO4介质中， H+浓度分别为1 mol?L-1和0.1mol?L-1的溶液中VO2+/VO 2+电对的条件电极
电位(忽略离子强度的影响 )，已知E?(VO2+/VO 2+)=1.00V。
?)?1.00V 解 VO2??2H??e??VO2??H2O E?(VO2?/VO2E(VO2?/VO?2)?E(VO?2?/[HVO?2)?0.0592lg?2][VO2?]
[VO?2]?当[VO2?]?[VO2]?1mol?L?1时，
?/2??2??2E(VO2?/VO?/VO?/VO?2)?E(VO2)?E(VO2)?0.0592lg[H] ?)?1.00?0.0592lg12?1.00V 当[H?]?1mol?L-1时，E?/(VO2?/VO2?当[H?]?0.1mol?L-1时，E?/(VO2?/VO2)?1.00?0.0592lg0.12?0.88V
8. 在1 mol?L-1 HCl溶液中用Fe 3+ 溶液滴定Sn 2+ 时，计算：(1)此氧化还原反应的平衡常数及化学计量点时反应进行的程度；(2)滴定的电势突跃范围。在此滴定中应该选用什么指示剂？用所选指示剂滴定终点是否和化学计量点一致？
/?/解 在1mol?L?1HCl溶液中，E??0.68V,ESn?0.14V 4?Fe3?/Fe2?/Sn2? lgK?/?2?0.68?0.14?0.05923?19.305 K?/?2.0?1018
设反应进行程度为x，则Fe3?,Sn2?过剩1?x
K?/?100%?18????2.0?10, x?0.9999992，即反应完全程度为99.9999% ?1?x??/?/n1E1?n2E21?0.68?2?0.14Esp???0.32V
n1?n21?2计量点前，滴定分数为99.9%时：ESn4?/Sn2??0.14?0.059299.9%lg?0.23V 20.1%0.05920.1%lg?0.50V 1100%计量点后，滴定分数为100.1%时：EFe3?/Fe2??0.68?选次甲基蓝(0.36V)为指示剂，滴定终点和化学计量点不一致的。
9. 用30.00 mL KMnO4恰能完全氧化一定质量的KHC2O4·H2O，同样质量的KHC2O4·H2O又恰能被25.20mL0.2000mol·L1KOH溶液中和。计算KMnO4溶液的浓度。
－
解 5KOH~5KHC2O4?H2O~2KMnO4 nKMnO4?30.00?cKMnO4?2nKOH 52?0.2000?25.20 解得：cKMnO4?0.06720mol?L?1 510. 用KMnO4法测定硅酸盐样品中的Ca2+含量。称取试样0.5863g，在一定条件下，将钙沉淀为CaC2O4，过滤、洗涤沉淀。将洗净的CaC2O4溶解于稀H2SO4中，用0.05052 mol?L?1 KMnO4标准溶液滴定，消耗25.64mL。计算硅酸盐中Ca的质量分数。
2?~2KMnO4 nKMnO4?解 5Ca~5CaC2O4~5C2O42nKOH 55?0.05052?25.64?10?3?40.08w?Ca??2?100%?22.14%
0.586311. 称取软锰矿试样0.5000g ，在酸性溶液中将试样与0.6700g 纯Na2C2O4 充分反应，最后以0.02000 mol?L-1 KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4，至终点时消耗30.00 mL 。计算试样中MnO2的质量分数。
2?2?+4H+=Mn2++2CO2?+2H2O n(MnO2)=n(C2O4) 解 MnO2+C2O4 213
2?2?+2+)2MnO?4+5C2O4+16H=2Mn+10CO2?+8H2O n(C2O4?5n2(KM4n O)?0.67005???0.02000?30.00?10?3??86.94?134.002?w?MnO2????100%?60.86%
0.500012. 将含有PbO和PbO2的试样1.234g，用20.00mL0.250 0mol·L1H2C2O4溶液处理，将Pb(Ⅳ)还原为
－
Pb(Ⅱ)。溶液中和后，使Pb2+定量沉淀为PbC2O4，并过滤。滤液酸化后，用0.04000mol·L-1KMnO4溶液滴定剩余的H2C2O4，用去KMnO4溶液10.00mL。沉淀用酸溶解后，用同样的KMnO4溶液滴定，用去KMnO4溶液30.00mL。计算试样中PbO及PbO2的质量分数。
解 设n(PbO2) = x mmol， n(PbO) = y mmol
2?2+?2+4H+=PbC2O4+2CO2+2H2O Pb+2CO PbO2+2C2O44=P2bC 4O还原PbO2及沉淀所有Pb2+所消耗的H2C2O4
2x?y?0.25?002?0.50?0230.?00 ①0.?0400?010.00 4.00 0mmol 3.0 0 0mmo l ②
沉淀所有Pb2+所消耗的H2C2O4 x?y?5?0.040?002由①和②解得x?1.000mmol, y?2.000mmol
n(PbO2)M(PbO2)1.000?10?3?239.20w(PbO2)??100%??100%?19.38%
ms1.234w(PbO)?n(PbO)M(PbO)2.000?10?3?223.21?100%??100%?36.18%
ms1.234－
13. 某土壤试样1.000g，用重量法测得试样中Al2O3及Fe2O3共0.500 0g，将该混合氧化物用酸溶解并使铁还原为Fe2+后，用0.033 33 mol·L1K2Cr2O7标准溶液进行滴定，用去25.00mLK2Cr2O7。计算土壤中FeO和Al2O3的质量分数。
解 6FeO~K2Cr2O7； 3Fe2O3~K2Cr2O7
w(FeO)?6?0.03333?25.00?10?3?71.84?100%?35.92%
1.0000.5000?3?0.03333?25.00?10?3?159.69w(Al2O3)??100%?10.08%
1.00014. 将1.000 g钢样中铬氧化成Cr2O72-，加入0.100 0mol·L-1的FeSO4标准液25.00mL，然后用0.018 0mol·L-1KMnO4标准液7.00mL回滴过量的FeSO4。计算钢样中铬的质量分数。
1解 Cr~Cr2O27-~3Fe22+3~KMnO4 51??0.1000?25.00?5?0.0180?7.00??10?3?52.00w?Cr??3?100%?3.24%
1.00015. 试剂厂生产的试剂FeCl3?6H2O ，根据国家标准GB 1621- 1979 规定其一级品含量不少于96.0% ，二级品含量不少于92.0% 。为了检查质量，称取0.5000g试样，溶于水，加浓HCl溶液3 mL和KI 2g，最后用0.1000 mol?L-1 Na2S2O3标准溶液18.17mL 滴定至终点。计算说明该试样符合哪级标准？
e++?2?I解 2F3+22F?e2 I2Fe3+~I2~Na2S2O3
0.1000?18.18?10?3?270.30w(FeCl3?6H2O)??100%?98.23%，一级产品。
0.500016. 用碘量法测定钢中的硫时，先使硫燃烧为SO2，再用含有淀粉的水溶液吸收，最后用碘标准溶液滴定。现称取钢样0.500g，滴定时用去0.0500mol·L-1 I2标准溶液11.00mL。计算钢样中硫的质量分数。
214